Астрономічна рефракція

Астрономі́чна рефра́кція — комплекс оптичних явищ, пов’язаних із заломленням у атмосфері світлових променів небесних світил, у результаті чого змінюється видиме положення світил на небесній сфері й спотворюється їхня форма.

Оскільки з висотою планетних атмосфер знижується їхня густина, зменшується також оптична товща середовища, а разом із нею і показник заломлення середовища. Відповідно до закону заломлення, шлях світлового променя викривлюється так, що своєю опуклістю викривлений промінь звернений у бік зеніту. Через те астрономічна рефракція «підіймає» зображення небесних світил над їхнім справжнім положенням на небесній сфері; видимий і дійсний схід світил відрізняються в середніх широтах приблизно на 3 хв.

Ще одним наслідком астрономічної рефракції, зумовленим різницею її значень на різних висотах, є ефект сплющення видимого диска Сонця чи Місяця на горизонті.

Розрізняють астрономічну, геодезичну, диференціальну та інші види рефракцій. Астрономічна рефракція має місце, коли світило знаходиться за межами земної атмосфери (або за межами атмосфер інших астрономічних об’єктів). У протилежному випадку рефракцію називають атмосферною. Різниця значень астрономічної рефракції та атмосферної рефракції називається диференціальною рефракцією.

Величина астрономічної рефракції обчислюється за формулою Бемпорада і залежить від висоти об’єкта над горизонтом: змінюється від 0 в зеніті до близько 35' на горизонті. На значення астрономічної рефракції впливають атмосферний тиск та температура повітря: збільшення значення на 1 % виникає внаслідок підвищення тиску на 0,01 атм або зниження температури на 3 оС.

Величина астрономічної рефракції поблизу горизонту зазнає значних коливань через швидкоплинні зміни температурного та баричного градієнтів. Ці зміни зумовлюють неоднорідність атмосфери і збільшення амплітуди турбулентних рухів повітряних мас.

Величина рефракції залежить також від довжини хвилі світла (атмосферна дисперсія): короткохвильова частина видимого світла (блакитне світло) заломлюється сильніше за довгохвильову (червоне світло), і на горизонті різниця значень астрономічної рефракції для цих променів сягає приблизно 0,5'.

Здійснюючи й аналізуючи астрономічні спостереження, потрібно враховувати спотворення, які вносить астрономічна рефракція до вимірюваних параметрів. Астрономи планують спостереження астрономічних об’єктів під час проходження ними верхньої кульмінації, коли вплив астрономічної рефракції на результати спостережень мінімальний.

Саме астрономічна рефракція «відповідальна» за мерехтіння зір.

Література

  1. Fletcher A. Astronomical Refraction at Low Altitudes in Marine Navigation / The Journal of Navigation. 1952. № 5 (4). P. 307–330.
  2. Garfinkel B. Astronomical Refraction in a Polytropic Atmosphere // The Astronomical Journal. 19#67. № 72 (2). P. 235–254.
  3. Sæmundsson B. Astronomical Refraction // Sky and Telescope. 1986. № 72. P. 70.
  4. Wittmann A. D. Astronomical Refraction: Formulas for All Zenith Distances // Astronomische Nachrichten. 1997. № 318 (5). P. 305–312.
  5. Lawrence H., Standish E. Astronomical Refraction: Computation for All Zenith Angles // Astronomical Journal. 2000. № 119 (5). P. 2472–2474.
  6. Graaff-Hunter J. de. Formulae for Atmospheric Refraction and their Application to Terrestrial Refraction and Geodesy. London : Forgotten Books, 2016. 130 p.

Автор ВУЕ

О. Г. Шевчук


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Шевчук О. Г. Астрономічна рефракція // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Астрономічна рефракція (дата звернення: 28.09.2020).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
11.09.2020

Покликання на статтю

Опитування читачів ВУЕОпитування читачів ВУЕ